机械手自动控制设计.pdfVIP

滁州职业技术学院成人高等教育

毕业设计

课题：机械手的动作控制

设计时间：

班级：09级机电一体化（3）班

学号：

姓名：

指导教师：李文萱

2011届机电一体化专业（09级机电3班）毕业设计任务书

机械手动作的控制

一、任务描述

机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件

或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动

化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电

子、轻工和原子能等部门。械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动

机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，有些操作装置

需要由人直接操纵。

二、设计目的

通过本次设计让学生了解一般PLC控制系统设计的过程、设计要求、应完

成的工作内容和具体设计方法，同时也是对既往知识的复习、巩固和灵活应用的

过程，可以提高学生的整体观，为今后走向工作岗位提供实践经验。

三、控制任务和一般要求

示意图中为一个机械手取与放的搬运系统，原点为左上方所达到的极限位置，

搬运过程是机械手将工件由A传送到B。分别设计出手动和自动控制的程序。

1.上升和下降，左移和右移的执行均由双线圈二位电磁阀推动气缸来完成。

2.当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一但下降的电

磁阀线圈通电，机械手下降，即使此时线圈断电，机械手要仍然要保持现有的下

降动作状态，直到相反方向的电磁阀线圈通电为止。

3.夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线

圈断电执行放松动作。

4.设备装有上、下限位和左、右限位开关；夹紧和放松可以由限位开关来实

现也可以利用定时器来实现。

5.当工件处于B处上方准备下放时，为确保安全，用光电开关检测B处有无

工件，只有在B处无工件时才能发出下放信号。

四、设计问题提示

机械手工作过程动作的顺序：机械手由原位—下降到A处—对工件进行夹

紧（由定时器控制）—机械手上升（上升到位）—机械手右移（右移到位）（光

电检测）—（B处没有工件时）机械手下降（到位）—工件放松（由定时器控制）

—机械手上升（到位）—机械手左移（到位）—返回开始原位，一次循环结束。

机械手的工作方式具有手动、单步，单周期、连续和回原位五种工作方式，

用开关进行选择。下面列举4种：

1、手动工作

手动工作方式时，用各操作按钮来点动执行相应的各动作。比如当机械手处在

原位，按下下降起动按钮，机械手开始下降，下降到位后自动停下来；再按下夹

紧起动按钮，开始对工件进行夹紧…

2、单步工作方式

每按一次起动按钮向前执行一步动作，只有一个起动按钮（而手动有多个起动

按钮）。

3、单周期工作方式

机械手在原位，按下起动按钮，自动地执行一个工作周期的动作，最后返回原

位(如果在动作过程中按下停止按钮，机械手停在该工序上，再按下起动按钮，

则又从该工序继续工作，最后停在原位)。

4、连续工作方式

机械手在原位，按下起动按钮，机械手就连续重复进行工作(如果按下停止

按钮，机械手运行到原位后停止)。

目录

系统控制要求分析……（5）

主气路设计……………（7）

元件选择依据…………（8）

元件表…………………（10）

I∕O分配表……………（11）

接线图…………………（12）

PLC选型………………（13）

程序设计1……………（15）

程序设计2……………（20）

系统调试………………（25）

设计心得体会…………（27）

参考文献………………（28）

系统控制要求分析

启动：（1）当设备通电后，选择单循环